常州江苏大学工程技术研究院
Changzhou Engineering and Technology Institute of Jiangsu University
基于适配体的生物传感
项目背景我们正在开发一个能够快速,即在5分钟内,检测广泛的潜在目标(病毒、毒素、蛋白质等)的传感器平台。最近,我们已经成功地使用场效应晶体管功能化的适配体来检测与SARS-Cov-2相关的尖峰蛋白,并且在检测血管内皮生长因子(VEGF)方面也取得了类似的结果。使用适配体是一种新的方法,它使目标分子比传统的基于抗体的传感器更接近传感器。这种接近提供了更高的灵敏度,而适配体则具有与抗体类似的选择性。长期目标是开发一系列适合家庭/社区使用的快速诊断测试,用于检测单一目标,以及开发能够同时筛选多个目标的更全面的分析工具。到目前为止,我们已经使用多种不同的方法实现了基于适配体的传感器,包括:电学方法(硅、氧化锌和纳米线晶体管)、光学方法(通过微环形谐振器和基于荧光的技术),以及使用电化学方法(阻抗光谱学)。使用广泛的方法使我们能够更好地理解适配体-目标的相互作用,并为每个所需的目标获得最佳方法。技术简介最近大量所谓芯片实验室的生物传感器被证明可以用与检测多种目标蛋白质和分子(包括病毒、毒素)。虽然这些传感器已经在一系列平台(电、光等)上实现,但它们通常通过使用抗体将目标蛋白连接到传感器来工作。这些装置中的选择性是使用抗体产生的,而灵敏度可以通过改变活性区的尺寸来提高。目前,基于抗体的生物传感器的一个主要限制是抗体的大小,这与它们要检测的蛋白质/分子的大小相似。这导致正在研究的物理参数发生相对较小的变化。我们的研究希望采用适配体而非抗体,适配体由短DNA、RNA或肽链组成。利用它们的形态和电荷分布,适配体能够非常特异地与单个蛋白质结合。由于它们比抗体小得多,结果是通过适配体结合的蛋白质将在信号水平上产生更大的变化。技术优势在生物传感中使用适配体而非传统抗体的关键优势之一在于适配体体积小得多。这意味着可以在生理相关液体中使用该系统,并能获得更好的灵敏度。此外,适配体相比抗体价格显著降低且更加稳定,这意味着对终端传感器来说更低的成本与更长的使用期限。通过研究一系列传感技术(电、光、电化学)我们将能够优化传感器来完成各种既定应用。这种方式也将使我们有可能将多种检测策略集成在同一个设备上,从而提升检测性能(比如提供的阳性/阴性结果错误率更低)。应用场景一般来说,可以推断,只要能够发现与所需靶点有特异性结合的适配体,基于适配体的传感器就是可行的。我们目前预见到的这些传感器的两项潜在市场是:1、家庭/社区环境中个人使用的低成本、快速传感。针对某个靶点使用单一传感器,无需受过训练的医护人员(与目前免疫层析诊断/怀孕检测方式相似)2、医疗诊断:通过开发多路传感器阵列,每个传感器配针对不同靶点的不同适配体大量的可能情况,可以从单一样本(血液、唾液、尿液等)中同时检测疾病情况。尽管这种方式会更加复杂和昂贵,很可能需要一些医学/技术知识,但由于能够同时筛查多种疾病,该方式仍会极大改进当前的医疗诊断。合作方式·技术合作——我们正在寻找能够协助推进此项工作的潜在合作者。我们感兴趣的领域包括:(1)适体发现技术(能够检测到更多目标蛋白质/分子);(2)终端用户,即能够参与测试、反馈与讨论的医疗机构;(3)半导体材料生长/开发:以便于其他可能材料(即石墨烯、GaO、聚合物等)来作为传感晶体管/谐振器进行检测·技术商业化(在中国)——我们也有兴趣与工商业合作伙伴交流从样机阶段推进到下一个商业化阶段。·技术咨询·投融资 查看详情一台内置人工智能的创新眼底照相机,用于低成本地检测和管理视网膜疾病
项目背景糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病在眼部的一种并发症,如果不加以治疗,会导致视力丧失,但系统的筛查计划可以通过早期发现疾病并及时给予治疗而几乎消除视力丧失。建立这样的计划成本很高,而且对训练有素的卫生工作者的数量需求也非常大。我们的团队已经开发了一种创新的、支持人工智能的低成本相机,可以对眼睛背面的视网膜进行成像,并通过训练有素的人工智能算法提供DR的诊断。这种相机很适合用于低成本的DR筛查项目,可以挽救数百万人的视力。技术简介研发的设备样机采用了新型光学设计,融合了真彩色眼底照相机(CFC)与光学相干层析(OCT)。CFC和OCT有着同样的光学和光力学,因此整个系统的复杂性与成本得以降低。此新型光学结构提供了一个绝佳的视场(60度)视网膜图像,无需瞳孔扩张。配套的OCT横截面图像为显著提高检测特异性提供了额外的信息。加上我们先进的人工智能算法,这个相机系统为糖尿病视网膜病变筛查和许多其他眼部疾病(青光眼、年龄相关性黄斑变性、中心性浆液性脉络膜视网膜病变、黄斑裂孔、玻璃体眼界面综合征和糖尿病性黄斑病变)的早期迹象检测提供了一个理想的解决方案。技术优势非散瞳检查:非散瞳眼底成像检查消除了滴眼效果和检查本身的等待时间,减少了副作用,缩短了服务时间,减少了患者对陪护的需要。多模式成像:相机将综合多种获取模式——色彩、红外与无红眼底成像模式、OCT横截面成像模式——整合在一台设备中,有效促进了全面诊断。真彩色共焦成像:由于此项技术,糖尿病视网膜病变、年龄相关性黄斑变性、青光眼等视网膜疾病的诊断检测变得更加便捷。通过将共焦成像与白光探照的特殊结合,提供了更强大的图像质量与色彩保真度。视网膜在白光下就和直接观察的效果一样,因为整个可见光光谱都会呈现在获取的图像中。宽视场:宽视场可以将中心视网膜与边缘区域都进行成像。AI功能:AI软件为设备增加了附加值,包括自动聚焦,图像增强、分割和可视化,以及准确的诊断功能(包括黄斑病变的自动DR分级和识别)。应用场景此成像技术是糖尿病视网膜病变筛查的绝佳手段,在中国就有1亿的糖尿病患者,而全球糖尿病患者接近5亿人。该相机可用于社区中心及各类医院,也可用来管理包括年龄相关性黄斑变性、青光眼等眼部疾病。在中国有超过4亿人已经超过50岁,很容易患各类视网膜疾病。知识产权·准备中合作方式·可提供多种合作方式·技术商业化(在中国)·投融资 查看详情医疗保健技术中心
项目背景医疗保健技术中心是2400万英镑的泛威尔士加速计划的合作伙伴,并支持将威尔士的生命科学、健康和护理部门的有前途的想法转化为新产品、工艺和服务,旨在创造长期的经济价值和更广泛的社会效益。我们的服务与我们的加速器合作伙伴提供的服务相辅相成,我们与国家卫生系统、工业和学术界合作,共同开发生命科学和卫生部门的技术和创新。我们拥有一支由博士后技术专家、创新和生命科学专家、技术人员和项目经理组成的专门团队,以及我们先进的实验室设施,我们在威尔士的技术开发和采用管道方面处于领先地位。医疗保健技术中心已与200多家企业合作,并拥有40多个侧重于生命科学和卫生部门的技术开发的项目组合。技术简介提供包括:传感器与设备,健康技术,高科技护理、诊断与分析,数字与数据等技术项目与解决方案。技术优势有超过40项技术开发项目在生命科学、健康医疗领域的学术专长寻求长期国际合作专注于创建可持续的创新链以改善地区健康、财富与福祉。应用场景潜在市场包括:NHS(英国国民健康系统)、国际公立与私立健康服务、消费与社区市场。知识产权·知识产权取决于具体项目,既包括项目方所拥有的既有知识产权与衍生知识产权。合作方式·技术合作·技术商业化(在中国)·技术咨询·投融资 查看详情纳米细胞体外增强组蛋白脱乙酰酶抑制剂的功效
项目背景两性嵌段共聚物作为纳米颗粒药物载体可以有效地克服药物溶解度差和特异性问题。因此,这些平台在癌症治疗中具有广泛的适用性。我们开发了含有组蛋白去乙酰化酶抑制剂SAHA的PluronicF127纳米胶束,它在几种肿瘤类型中具有表观遗传学驱动的抗癌作用。负载SAHA的纳米胶束是用薄膜干燥法制备的,并对其尺寸、表面电荷、药物含量和药物释放特性进行了表征。对加载的颗粒进行了体外活性测试,对阻断细胞周期和癌症进展的标志物有效。技术简介Pluronic是一种水溶性两亲分子,具有聚(氧乙烯)-嵌段聚(氧丙烯)-嵌段聚(氧乙烯)(PEOx–PPOy–PEOz)三嵌段结构(Farrugiaetal.2014),在水介质中自组装形成核壳胶束。我们已经证明HDAC抑制剂SAHA可以有效地负载到pluronicF127纳米胶束中。我们证明了SAHA负载的纳米胶束能够随时间推移有效地释放药物。SAHA纳米胶束在降低乳腺癌和宫颈癌细胞系的细胞活力和抑制细胞迁移能力方面比游离药物更有效,这两种肿瘤类型仍然需要更有效的表观遗传学治疗。细胞摄取研究表明有效的胶束摄取和细胞内分布在细胞系依赖的方式。此外,胶囊化SAHA仍能有效触发细胞周期阻滞和凋亡,且呈剂量依赖性。HDAC抑制剂还改变了EMT标记物E-cadherin和N-cadherin的表达,表明有效的给药有可能逆转这些肿瘤模型的侵袭性、转移性表型。技术优势将SAHA制成纳米胶束中可增强这种表观遗传药物在乳腺癌和宫颈癌细胞模型中的效力;这种有效的制剂可以增强药物向肿瘤部位的传递,克服目前向实体肿瘤传递HDAC抑制剂的问题,同时还可以减少游离药物全身传递的副作用;这些效应可能对不同的癌症类型有特异性,因为我们发现,在两种不同的癌细胞模型中,负载SAHA的纳米胶束显示出不同的摄取率,并指引细胞内运输。应用场景由于SAHA已经显示出有害的副作用,胶囊可以有效地减少系统毒性。制成胶囊在获得所需或更有效地治疗效果地同时,可以减少用药。由于纳米结构的固有特性,胶囊可导致肿瘤部位特异性的递送和摄取。合作方式·技术合作。目前该项目与西安交通大学纳米科学与工程技术学院(苏州)的李超副教授在合作。 查看详情靶向晚期糖基化终产物受体蛋白的抗体药物结合物
项目背景晚期糖基化终产物受体(RAGE)是一种I型细胞表面的跨膜受体,属于免疫球蛋白超家族成员,已被观察到在某些癌症中表达增加。除肺部外,期糖基化终产物在健康组织中的表达一般不存在或非常低,这使得它成为抗体偶联药物疗法的理想目标。作为概念证明,体外和体内研究证实了我们的抗体欧联药物(ADC)对卵巢和子宫内膜癌细胞的毒性和特异性。此外,我们的抗体偶联药物在体外比相当于临床批准的抗体偶联药物--罗氏靶向抗癌药®的抗体偶联药物更有效。技术简介我们通过使用概念验证的IgG2ADC以及进行体内和体外分布和毒理学研究,显著推进了ADC的临床前开发。这个初步项目的成功完成证实了(1)我们的ADC没有全身毒性,证实了之前的观察结果,即靶点对生命不是必需的,(2)静脉注射ADC后的组织分布情况,确认它在荷瘤动物的肿瘤以及非肿瘤和荷瘤动物的生殖器官(子宫内膜和卵巢)中积聚,(3)在子宫内膜癌异种移植模型中进行试验时,ADC分子具有穿透肿瘤和减少肿瘤体积的能力(体内动物研究)(《免疫治疗癌症》2019年10月29日;7(1):280.doi:10.1186/s40425-019-0765-z)技术优势抗体偶联药物(ADCs)是具有改变癌症治疗潜力的第一代靶向治疗方法之一。这些新的治疗药物好比武装的抗体,携带打击癌细胞的致命细胞毒素,同时保护健康细胞、减少副作用。这些靶向分子导弹在肿瘤应用中被证明非常有效,目前市场上的Adcentris和Kadcyla就是其典型代表。目前共有10项ADC已经获FDA批准,其中6项是在过去18个月中获批的。为研发抗击妇科癌症的新型治疗,我们已经识别了卵巢癌、子宫内膜癌治疗的一个新靶点,开发了一种基于ADC的治疗方式。应用场景晚期糖基化终产物受体-抗体欧联药物(RAGE-ADC)与Avastin成本相似,7个月疗程的费用为2.5万英镑,仅在英国就有1.77亿英镑的市场,在欧洲有约16亿英镑市场,亚洲市场预计会更高。即使药物仅限于晚期患者,由于疾病早期阶段没有症状,也将意味着所有新诊断的80%左右。这为开发针对卵巢癌的新型RAGE-ADC提供了强劲的临床与商业案例。ADC的潜在市场价值由其靶点的特殊性决定。从合作与许可合约的增长情况来看,ADC市场热衷于新分子。我们致力于接洽ADC开发公司作为我们RAGEADC项目的合作战略。知识产权·授权:EP3209694,US10,406,124;·已申请状态,尚未授权:CA2963744,US16/541,107合作方式·技术合作·技术商业化(在中国)·投融资 查看详情用于心肌损伤类指标快速检测的 碳点基荧光试剂盒开发
一、项目成果简介该试剂盒以自主研发的荧光碳量子点(CQDs)为基础,通过将CQDs基材料与抗体特异性结合,进而与相应靶抗原结合后,形成抗原—特异抗体—CQDs复合物,可用于定向检测N末端脑钠肽和心肌肌钙蛋白I。二、性能指标N末端脑钠肽和血清心肌肌钙蛋白I至低检测限分别可达25pg/mL和0.05ng/mL。三、适用范围、市场前景可以实现体外诊断中血清N末端脑钠肽(NT-proBNP)和心肌肌钙蛋白I(cTnI)的快速定量检测,对预测和诊断心血管疾病的相关生化指标有重要应用意义。四、投资概算初期投资估值为50-100万。五、合作方式合作研发。 查看详情腰背部智能按摩理疗服务机器人
一、项目成果简介本项目主要用于脊柱疾病(包含颈肩腰腿疼痛等相关病症)的理疗与康复;同时可面向中青年亚健康人群、青少年脊柱侧弯人群、城市中精英阶层、成功人士等顾客提供个人养生、保健、追求高品质生活的理疗服务。项目成果采用基于准静态目标识别定位与刚柔力度控制技术,定位精度<2mm和力度控制误差<±5%;基于智能控制和多模安全技术,实现个性化治疗流程与参数方案;采用创新V型对称脊椎整形机构,根据感应重力大小自动调节脊椎整形机构位移大小和方向,整形简便;反重力方向气动驱动施力,采用机械限位和气压限定,实现对人体绝对安全的力度控制;基于牵引、中医按摩手法、红外热疗、全脊椎多点同步整形理疗技术和机器人腰背部疾病物理辅助治疗生物力学机理,实现腰背部疾病物理辅助治疗有效和高效;基于网络化、信息化技术,实现计算、存储、数据、信息、知识、专家等资源的全面共享,可实现远程操控。二、适用范围、市场前景居家、健康管理机构、养生调理服务机构、养老服务机构三、投资概算500万四、合作方式融资和市场推广 查看详情代谢综合征干预健康产品开发与产业化
代谢综合征(MS),是指人体的蛋白质、脂肪、碳水化合物等物质发生代谢紊乱,如糖尿病、脂肪肝、高尿酸血症(痛风)等。因此,MS症候群应该以预防干预为主,开发适合不同人群的健康干预产品构成MS健康干预重要环节。研究表明MS的发生和发展与胰岛素抵抗、自主神经功能紊乱及氧化应激关联,这些机能紊乱与现行流行“脑肠轴”息息相关,由肠内神经系统、肠道微生物、内分泌、免疫系统等组成的“脑肠轴”可能通过双向传递机制在MS的发展过程中发挥重要的作用。通过多年研究发现,花青素、槲皮素等黄酮类化合物可以通过改善肠道菌群修复肠炎、改善肠粘膜屏障,可以抑制肠道Turicibacter和Helicobacter二个致病菌属的比例,同时可以提升保护Bifidobacterium菌属占比,体现了花青素具有较好的肠道菌群维护功能;另一方面,当肠炎发生后,花青素还可以通过提高肠道上皮细胞的ZO-1与occludin二种主要连接蛋白含量来维护肠道粘膜的完整性,避免肠道有毒物质进入体内。在花青素实际使用过程中发现生物体对花青素的生物利用度极低(通常只有7%左右),提高其生物利用度是发挥花青素类黄酮化合物的充分作用的关键,经过反复研究发现通过对花青素脂质体包埋、纳米颗粒制备等技术可以提升生物利用。【拟合作方式】合作开发、技术入股 查看详情根瘤菌在防治农作物杂草、促进作物增产、抗病中的应用
本实验室前期从土壤中分离出一株根瘤菌,命名为PP1。研究发现PP1能通过外泌一种生物酶,降低种子内的乙烯含量,从而抑制杂草种子萌发。该作用位点广谱,将其开发成微生物除草剂将具有广谱的除草效果。该微生物除草剂的特性在于:作用对象广谱,适用于绝大多数未萌发的杂草种子;对于已出苗的农作物无任何副作用。实验室初步检测了PP1抑制土壤中马唐、偃麦草、独脚金种子萌发的抑制率,分别为83%、44.4%、56.7%,结果表明PP1具有成为微生物除草剂的巨大潜力。PP1在防治水稻田中杂草种子萌发的小试试验正在进行中。此外,PP1还可以使水稻增产10%,并能增强水稻对病害的抗病力。图1为PP1对水稻土壤中马唐种子及水稻生长的影响,由图可见PP1处理后,土壤中马唐种子的发芽率有了显著的降低,且水稻平均茎长也有增长。创新要点:1.从土壤中分离出的根瘤菌PP1,对土壤无不良作用,在抑制杂草种子萌发的同时,还可以提高农作物的产量,具有培肥地力、改良土壤结构、肥地养地的功能;2.PP1能够抑制杂草种子的萌发,并且对已发芽的农作物没有副作用;3.PP1的抑草谱广,能防治多种作物杂草。技术指标:1.PP1对水稻田中马唐、偃麦草、独脚金种子的抑制率分别为83%、44.4%、56.7%;2.PP1施用后可使水稻增产10%;3.PP1施用3天后水稻的抗病力明显增强。产业化前景:近年来,化学除草剂种类的不断增加以及除草技术的日趋完善,极大地变革了传统的劳动生产方式。但是,化学除草剂的不合理使用,使生态环境遭到破坏,同时对食品安全造成威胁。如何降低化学除草剂对环境的污染,并进一步提高除草效率,是目前除草剂领域研究的热点。发展新型绿色环保的除草剂,也是农业可持续发展和绿色生产中亟待解决的问题。而PP1作为一种绿色除草剂,充分的考虑到环境因素、除草效果等,是一种具有潜力的新型除草剂。图中(A)PP1对水稻苗土壤中马唐种子发芽率的影响;(B)从不同处理的水稻苗土壤中挑出的马塘种子;(C)PP1处理对水稻平均茎长的影响;(D)PP1处理对水稻平均茎长影响的直观图【拟合作方式】合作开发、技术服务、技术入股 查看详情超均一大尺寸磁性微球的规模化合成及癌症早期诊断与 术后复发预警的外周血肿瘤细胞快速检测试剂盒开发
所属领域:生物医药成果简介:由于老龄化、不良的生活行为(如吸烟等)等导致全球肿瘤负担继续恶化。据国际癌症研究署估计,在2008年有12,700,000癌症患者,760,000癌症死亡病例,56%的患者和64%的死亡病例出现在发展中国家。尽管发展中国家肿瘤发病率是发达国家的一半,但死亡率两者却相近。癌症的不良预后与癌症晚期诊断及错过最佳治疗时期有关。目前,迫切需要发展新型肿瘤标记物以早期发现和诊断癌症,提高癌症患者的治愈率和生存期。该成果采用溶剂热法可控制备具有高度单分散性的Fe3O4微球,实现了磁性微球尺寸在50~2000nm范围的可调,其>500nm的高单分散性的大尺寸磁珠,至今未见文献报道。以SiO2等包覆所获得的高单分散性磁珠易于氨基和羧基化,从而在偶联剂(如碳二亚胺)等作用下,易于实现纳米磁珠与CD45等抗体的有效结合。目前磁珠表面包被CD45等抗体的试验已顺利完成。采用包被CD45等抗体的磁珠预期能达到阴性富集上皮来源的实体瘤外周血CTCs的试验正在进行,待多次临床验证此方法具有高灵敏度和特异度的优点后,即可组装成外周血稀有癌细胞检测试剂,而研发团队正在采用阳性富集癌细胞的方法开发的检测试剂盒则具有更高的临床价值和延长癌症患者生存期的生命意义。该成果提出了纳米磁珠的全尺寸控制合成新思路,在高效包被CD45等抗体阴性富集实体瘤循环血液中稀有癌细胞的检测试剂研发,既能满足临床的迫切需要,又拥有自主的知识产权,有望获得可喜的经济效益和社会效益。在阴性富集上皮来源的实体瘤外周血CTCs的基础上,正积极研制阳性富集和阴阳结合性富集CTCs的实用技术,上述技术均已通过实验室试验。关于Fe3O4微球的制备新方法和血液肿瘤细胞快速检测试剂盒等国家专利正在组织申报。该成果曾获江苏省科技支撑计划-社会发展基金(BE2012705)资助。目前利用我们的技术合成的大尺寸免疫磁珠进行外周血中稀有癌细胞的分选效果明显,已经在各大医院实施临床试验180余例,总有效率已达到70%左右,尤其对肿瘤患者恢复期的定期复查具有很好的跟踪检测作用,对放化疗后的恢复期延长患者寿命和防治复发有重要价值。主要技术(性能)指标:(1)与现行采用的纳米磁珠相比,该成果能在全尺寸(50-2000nm)范围内实现高度单分散性的Fe3O4微球的控制合成。尤其是700-900nm的大尺寸Fe3O4微球的控制制备既实现了Fe3O4微球的尺寸和均一性控制,同时所得Fe3O4微球具有很高的磁化率,为磁分离癌细胞奠定了坚实的基础;(2)国内尚没有很好的血液肿瘤细胞快速检测试剂盒开发上市,而美国和德国的血液肿瘤细胞快速检测试剂盒价格昂贵,因此本成果可开发出低成本、高附加值的外周血癌细胞快速检测试剂盒;(3)鉴于国内医院的条件有限,其大尺寸Fe3O4微球的控制制备及免疫磁珠的开发,可实现在荧光显微镜下观察、计数的目的,便于普通三甲医院进行外周血癌细胞的富集、分离与筛选。市场前景:行业需求量大,应用面广,具有很强的市场竞争力,可产生巨大的社会和经济效益。应用范围:在大专院校、科研院所和医院及开展癌细胞分离与研究的领域等具有良好的应用与产业化前景。拟合作方式:技术转让、技术入股、面谈 查看详情